Orientadores: Edson Tomaz, Melissa Gurgel Adeodato Vieira

Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química

Resumo: O crescimento industrial aliado ao uso de derivados do petróleo geram inúmeros compostos orgânicos voláteis (COV) que são continuamente emitidos para a atmosfera, degradando a qualidade do ar e acarretando sérios problemas à saúde humana e ao meio ambiente. Dentre os COVs, os chamados BTEX...

Resumo: O crescimento industrial aliado ao uso de derivados do petróleo geram inúmeros compostos orgânicos voláteis (COV) que são continuamente emitidos para a atmosfera, degradando a qualidade do ar e acarretando sérios problemas à saúde humana e ao meio ambiente. Dentre os COVs, os chamados BTEX (Benzeno, Tolueno, Etil-benzeno e Xileno), são os mais importantes em termos de toxicidade e contribuição para a poluição secundária com ozônio troposférico. Os compostos BTEX estão presentes como matérias-primas ou insumos em diversos processos industriais. Dentre as técnicas comumente empregadas para remoção de gases poluentes, destaca-se a adsorção por sua simplicidade e alta eficiência. A escolha do adsorvente é fundamental para a aplicabilidade deste processo em larga escala. Este trabalho utilizou uma argila bentonita sódica comercial nacional denominada "Fluidgel" para a remoção de o-xileno de efluente gasoso a qual foi caracterizada a partir de um estudo físico-mineralógico in natura-organofílico, avaliando suas propriedades adsortivas e qualitativas do processo de organofilização, morfologia e composição química, a fim de aumentar sua afinidade por compostos orgânicos voláteis. A organofilização foi realizada utilizando-se sal quaternário de Brometo de Hexadeciltrimetilamonio (HDTMA-Br). O sistema experimental dinâmico de adsorção consiste em um leito poroso, um saturador do composto contaminante, e um analisador de gases HC 51M com detector de ionização de chama (FID). As curvas de ruptura foram obtidas a três temperaturas diferentes, de modo que foi analisado o efeito da temperatura no comportamento da adsorção em argilas bentonitas organofílicas, e com isso a obtenção das isotermas de adsorção do composto, sendo as mesmas ajustadas por modelos de equilíbrio da literatura. Os parâmetros de eficiência do processo como quantidade útil e total removida, comprimento da Zona de Transferência de Massa (ZTM) e porcentagem total de remoção foram determinados. Um estudo termodinâmico revelou que o processo adsortivo é exotérmico e espontâneo

Abstract: The industrial growth allied to use of petroleum products generate numerous volatile organic compounds (VOC) that are continuously emitted to the atmosphere, degrading air quality and causing serious problems to human health and environment. Among the VOC, the so-called BTEX (benzene,...

Abstract: The industrial growth allied to use of petroleum products generate numerous volatile organic compounds (VOC) that are continuously emitted to the atmosphere, degrading air quality and causing serious problems to human health and environment. Among the VOC, the so-called BTEX (benzene, toluene, ethyl benzene, and xylene), are the most important in terms of toxicity and contribution to secondary with tropospheric ozone pollution. BTEX compounds are present as raw materials or inputs in several industrial processes. One of the most commonly techniques employed for removing gaseous pollutants is adsorption because of its simplicity and high efficiency. The choice of adsorbent is fundamental to the applicability of this process in large scale. This work used a Brazilian commercial sodium bentonite clay called "Fluidgel" for the removal of o-xylene gas effluent which was characterized from a physical and mineralogical organophilic-in nature study, evaluating their adsorptive properties and qualitative process organophilization, morphology and chemical composition in order to increase its affinity for volatile organic compounds. The organophillization was performed using a quaternary salt of hexadecyltrimethylammonium bromide (HDTMA-Br). The dynamic experimental system consisted of a porous bed adsorption, a saturator for the contaminant and a continuous HC analyzer working with flame ionization detector (FID). The breakthrough curves were obtained at three different temperatures, so the effect of temperature on adsorption in bentonites organoclays was investigated. The adsorption isotherms of compound were fitted by equilibrium models (Langmuir and Freundlich). The parameters of efficiency such as useful and total amount removed, length of the mass transfer Zone (ZTM) and total removal percentage were determined. A thermodynamic study revealed that the adsorption process is exothermic and spontaneous